会师后，窦宪下令命副校尉阎盘、司马耿夔、耿谭等率精兵一万多，与北单于在稽落山作战，汉军一击得手大破敌军；北匈奴敌众随即溃散，连单于逃走了；窦宪遂整军追击，直追到私渠比鞮海。此役，汉军共斩杀北匈奴将士一万三千多人，又俘获马、牛、羊、驼共百余万头，战后北匈奴部落来降者八十一部，前后共二十多万人。主将窦宪和耿秉遂登燕然山，去塞三千余里，刻石勒功，纪汉威德，并令班固作铭。
因北单于已逃到远处，窦宪一面派司马吴汜和梁讽携带金帛追寻北单于，企图招降了他。一面又准备班师回国，大军驻扎五原。当时，北匈奴人心离散，吴汜、梁讽所到之处宣明国威，前后又有万余人归降；他们在北海西北的西海，终于追上了北单于，他二人劝说北单于仿效当年呼韩邪单于归汉的先例，以求保国安人；北单于听言不用死也是高兴，于是便率领他的部下与梁讽一起回到私渠海；后来北单于听说汉王朝的大军已入塞了，于是就派了他的弟弟右温禺疑王，随梁讽到洛阳去向汉朝廷进贡，并留侍汉和帝。和帝永元元年九月，皇帝下诏命中郎将持节到五原任命窦宪为大将军，并封其爵为武阳侯，食邑二万户。
窦宪听诏后坚决辞去封爵，过去大将军的官位在三公之下，按太尉标准设置官属；此时窦宪已经权震朝廷，公卿们纷纷迎和旨意，他们奏请朝廷使窦宪位在三公之上，太傅之下，同时也提高了他设置官属的档次。窦宪率军回京师，朝廷大开仓府，犒劳赏赐将士，随窦宪出征的各郡二千石长官的子弟，都升任太子舍人。当时，窦宪兄弟，窦笃为卫尉，窦景、窦瑰都任侍中、奉车、驸马都尉；于是兄弟四人大修宅第，争竞豪奢，穷极工巧。
北单于因为汉王朝遣还他的弟弟，于是又派车谐储王等人居延塞去见窦宪，请求向汉称臣并想入京朝见。窦宪上表请示后，朝廷便派班固和梁讽前往迎接北单于。这时，南单于上书汉廷，建议乘机消灭北单于，然后南北匈奴合并归汉；汉廷得到上书后欣然同意，于是南单于联军大败北单于，北单于受重伤逃走；班固等人走到私渠海，就转头返回；窦宪认为北单于势力微弱，想乘机将其彻底消灭，于是在永元三年，朝廷派出右校尉耿夔、司马任尚、赵博等率兵出居延塞，汉军在金微山大破北单于，斩首五千余级，北单于遁逃不知去向，其国遂亡。但是汉廷对匈奴故地及漠北匈奴余部的善后工作处理失当，鲜卑人则乘机迁入了匈奴的故地，北匈奴余部10余万人也归附于鲜卑，鲜卑由此日益强盛。而另一支北匈奴的余部则长途奔袭到西方的黑海和多瑙河一带，接着又同这里的原住民哥特人等一起，继续向西侵袭，直到兵临罗马城下。
窦宪平定北匈奴后，一时国内威名大盛。于是他便以耿夔、任尚为爪牙，以邓叠、郭璜为心腹，以班固、傅毅置于幕府以典文章，并开始把揽朝政，令门人占据要津；一时间国内的刺史和守令等官员多出其门。一时窦家满门显贵，窦笃进位特进，窦景为执金吾，窦瑰为光禄卿。司徒袁安见天子年幼，外戚专权，深为忧虑，言及国家大事，往往呜咽流泪，无奈当时窦氏势力太大，父子兄弟并居高位充满朝廷。
永元四年，窦宪的党羽邓叠、邓磊、郭举、郭璜互相勾结，准备起兵叛逆，汉帝刘肇得知阴谋后，于是便招来中常侍郑众，他们一同定计准备除灭叛党，考虑到窦宪此时驻扎在外，怕他也加入叛兵为乱，众人谋定后忍而未发。适逢窦宪和邓叠班师回京，和帝大喜下诏让大鸿胪持节到郊外迎接，并按等级赏赐军中将士以安其心；窦宪进城之后，和帝刘肇亲临北宫，又命手下将领屯兵于南北二宫，等到贼人入城，和帝下令立刻关闭城门，并派兵逮捕了邓叠、邓磊、郭举、郭璜，最后这些人被下狱诛死。汉和帝此时又乘机派人收回了窦宪的大将军印绶，改封为冠军侯，并让他和窦笃、窦景、窦瑰都回封地去，窦宪、窦笃、窦景到封地后，都被迫令自杀，此后，刘肇成功夺回政权，再现了汉宣帝刘询诛霍禹的故事。
班超的哥哥班固也因此受到牵连被免官，由于洛阳令种兢对班固积有宿怨，窦宪案发后，种兢借机罗织罪名，大加陷害，班固被捕入狱，同年死于狱中，年六十一岁，和帝得知班固已死，就下诏谴责种兢公报私仇的恶劣做法，并将害死班固的狱吏处死抵罪。
扫平了外戚窦氏的势力后，刘肇开始亲理政事，每日临朝听政，深夜批阅奏章，从不荒怠政事，他还多次下诏赈济灾民、减免赋税、安置流民、勿违农时，并多次下诏理冤狱、恤鳏寡、矜孤弱、薄赋敛，告诫上下官吏反省造成天灾人祸的自身原因，元兴元年，大汉垦田面积达732万多顷，户籍人口达5325万多人。对外方面，和帝时代汉朝在西域复置了西域都护，并平定了西域诸国的叛乱，降服了南匈奴。元兴元年十二月二十二日，汉和帝病死于京都洛阳的章德前殿，时年二十七岁。刘肇驾崩后，他出生仅一百余日的儿子刘隆继位，次年改元延平，是为汉殇帝。
汉和帝在位时大汉虽然稳定向上，但是为了对抗外戚窦氏，和帝开始重用宦官郑众，最后在论功行赏时，郑众因为是首功，所以被升迁为大长秋，这官职就是皇后近侍官的首领，负责宣达旨意，管理宫中事务。在进行策勋班赏的过程中，和帝注意到，郑众总是推辞的多，接受的少，这种谦逊仁爱之心，很得刘肇的赞赏。因此和帝以后便经常同他讨论国家大事，这也导致了日后一些居心不良的宦官开始弄权……